李建強,費冰雁,趙川,徐柳靜,沈芳勤
(1.平湖市植保土肥技術推廣中心,浙江 平湖 314200;2.平湖市當湖街道農業(yè)農村辦公室,浙江 平湖 314200;3.平湖市曹橋街道農業(yè)農村辦公室,浙江 平湖 314214)
近年來,水稻生產中頻繁出現(xiàn)過量施肥現(xiàn)象,造成了成本提高、肥料利用率降低、產量下降的現(xiàn)象,嚴重的甚至導致農業(yè)面源污染[1]。自21世紀以來,隨著測土配方施肥工作的開展[2],水稻氮磷鉀養(yǎng)分投入量已經多年放下調整,盲目施肥現(xiàn)象逐年減少。平湖市當湖街道、曹橋街道單季稻主要類型分別是常規(guī)稻和雜交稻,且具體的肥料利用率未見報道,尚待測量。目前國外肥料利用率已達到50%,而目前我國大部分地區(qū)僅約30%[3]。因此,在平湖市2個試驗點分別進行常規(guī)稻和雜交稻肥料利用率試驗,以研究合理施肥對水稻產量及肥料氮磷鉀利用率的影響,為平湖市水稻化肥減量增效提供科學依據(jù)。
試驗分別在平湖市通界村黃家浜村黃建強戶(地理坐標N30.72424°,E121.045744°)和平湖市大力村龍嘉苑果園王景凡戶(地理坐標N30.65485°,E121.01445°)于2019年5月至11月進行。
平湖屬江南古陸外緣杭州灣凹陷,為沖積平原,境內地勢平坦,其中大力村試點土壤肥力較高,全氮含量較高,通界村試驗點肥力一般,具體養(yǎng)分含量見表1。
通界村試驗的為常規(guī)稻品種秀水14,大力村則為雜交稻品種浙優(yōu)18。參試肥料有尿素(含N 46%)、過磷酸鈣(含P2O512%)和氯化鉀(含K2O 60%)。
試驗設4個處理,每處理面積30 m2,無重復。4個處理為:缺氮(PK)、缺磷(NK)、缺鉀(NP)、全肥(NPK)。小區(qū)間筑埂隔離,田埂使用黑色薄膜覆蓋,各小區(qū)單灌單排。除施肥外田間管理措施保持一致。
通界村全肥處理的N∶P2O5∶K2O養(yǎng)分投入配比為12.7∶3.6∶8.1,即667 m2投入基肥尿素17.6 kg,過磷酸鈣肥30 kg,氯化鉀肥13.6 kg;分蘗肥尿素10 kg。大力村全肥處理的N∶P2O5∶K2O養(yǎng)分投入配比為14.4∶3∶6,即667 m2投入基肥尿素17 kg,過磷酸鈣肥25 kg,氯化鉀肥10 kg;分蘗肥尿素7.2 kg;穗肥尿素7.2 kg。
水稻收獲時,現(xiàn)場使用小型收割機進行測產,并收集秸稈進行稱量鮮重,使用谷物含水量儀測量含水量。將采集的水稻樣品帶回實驗室進行考種,之后磨碎測定水稻籽粒和秸稈的氮磷鉀養(yǎng)分含量。
土壤采集按照《農業(yè)部測土配方施肥技術規(guī)范》進行。土壤堿解氮采用堿解擴散法,有效磷采用Olsen 法,速效鉀采用乙酸銨浸提-火焰光度法,有機質采用油浴加熱重鉻酸鉀氧化-容量法,pH采用電位法。
肥料利用率通過差減法來計算,利用施肥區(qū)水稻吸收的養(yǎng)分量減去不施肥區(qū)水稻吸收的養(yǎng)分量,其差值視為肥料供應的養(yǎng)分量,再除以所用肥料養(yǎng)分量就是肥料利用率。
使用MS Excel進行數(shù)據(jù)比較分析。
如表1所示,通界村各處理在試驗后,土壤全氮和速效鉀含量都發(fā)生較大的變化,且缺素處理對應元素的含量也明顯小于其他處理,有機質含量變化不明顯,符合王忠林[4]的研究結果。但大力村的土壤全氮含量未發(fā)生較大變化,說明大力村土壤肥力較高,氮肥投入量有進一步減施的可能性。
表1 不同施肥處理土壤地力變化
如表2所示,通界村和大力村2個試點全肥處理(NPK)籽粒產量都明顯高于缺氮處理(PK),667 m2產量分別為602.2、781.4 kg,分別比缺氮處理高34.8%、21.2%。表明缺氮將會導致水稻籽粒產量大幅度下降,氮肥仍是決定水稻產量的主要因素之一。另外,通界村缺磷(NK)或缺鉀處理(NP)與全肥處理的籽粒產量差異不明顯,其原因可能為土壤中固定態(tài)的磷、鉀釋放所提供的養(yǎng)分,已滿足常規(guī)稻生長的需求。
表2 不同施肥處理水稻產量及其構成因子表現(xiàn)
在產量構成因子中,2個試點缺氮處理(PK)的株高、有效穗數(shù)、每穗實粒數(shù)明顯低于其他處理,原因為缺氮會影響植株蛋白質的合成速率,對生命活動造成影響,從而對有效穗數(shù)等產量構成因素造成影響。各處理間的千粒重沒有明顯差異,千粒重受品種影響較大,受外界環(huán)境影響較小。
如表3所示,缺氮處理中的水稻籽粒和秸稈所吸收氮的含量均明顯低于全肥處理,因為氮是蛋白質的主要元素,缺氮會直接影響水稻植株生命活動。秸稈吸收的養(yǎng)分量中,缺氮處理(PK)的磷鉀吸收量也明顯低于同時含氮含鉀的處理(NK、NPK),原因為缺氮導致水稻植株弱小,對土壤中鉀的吸收能力也同樣降低。通界村常規(guī)稻氮、磷、鉀肥的肥料利用率分別為39.9%、26.8%、25.6%;大力村雜交稻氮、磷、鉀肥的肥料利用率分別為41.6%、23.9%、42.7%。
表3 不同施肥處理水稻養(yǎng)分吸收量及肥料利用率
本試驗大力村667 m2氮素投入量僅為14.4 kg,比當?shù)氐挠昧可?,減少了水稻的“貪青”現(xiàn)象,使養(yǎng)分集中于水稻的籽粒上,提高了氮肥利用率。2個試驗點的氮肥利用率均達到38%以上,但2個試驗點的磷肥利用率較低,通界村的鉀肥利用率僅為25.60%。
試驗結果表明,平湖市2個試驗點的氮肥利用率均在38%以上,可在此養(yǎng)分投入量的基礎上大力推廣緩釋肥替代化肥工作,實現(xiàn)肥料減量增效。通過缺素試驗可見,在施用氮肥的基礎上,不施用磷、鉀肥,作物產量不降低或降低不明顯,并且試驗結果也體現(xiàn)出磷肥與鉀肥利用率較低,說明平湖市這2個試驗點普遍存在有效態(tài)磷略低但鉀含量豐富的現(xiàn)象,土壤中固定態(tài)的磷易轉化為作物吸收的磷源,為作物生長提供了足夠的磷、鉀源,后期可采用間歇式增減磷、鉀肥的方式進行土壤中磷、鉀元素的調控。
本試驗結果僅為1年的數(shù)據(jù),在大力村對雜交稻多年連續(xù)實行氮肥減量后是否會對產量造成影響,尚待進一步試驗。